少花蒺藜草入侵与干旱对羊草群落生产力的影响机制

作     者：白皓然 侯盟 刘艳杰 BAI Hao-Ran;HOU Meng;LIU Yan-Jie

作者机构：中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《植物生态学报》 (Chinese Journal of Plant Ecology)

年 卷 期：2024年第48卷第5期

页      面：577-589页

核心收录：

学科分类：090503[农学-草业科学] 0909[农学-草学] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：中国科学院率先行动青年人才项目(Y9B7041001) 

主　　题：少花蒺藜草 干旱 草地生产力 羊草群落 植物入侵 

摘      要：羊草(Leymuschinensis)草原是中国草地资源中珍贵的自然财富,其生产力受到多种全球变化因素的制约。其中,少花蒺藜草(Cenchrusspinifex)入侵(以下简称为“入侵)与干旱对东北松嫩草原区羊草群落影响尤为显著,但相关机制仍较少被关注。该研究通过微宇宙控制实验,采用两因素完全交互设计,探究入侵与干旱对羊草群落生产力影响的作用机制。因素一是入侵处理(入侵vs对照),因素二为水分处理(干旱vs正常水分),每个处理设置10次重复,实验共计40盆。结果表明:入侵与干旱会显著降低羊草群落与优势物种羊草的地上生物量。干旱处理下土壤有效氮含量与土壤节肢动物的丰富度显著下降,而土壤细菌与球囊霉科(Glomeraceae)丛枝菌根真菌(AMF)丰度显著增加。入侵对土壤真菌有效物种数的影响受到干旱的调节,表现为在正常水分条件下入侵不影响土壤真菌的有效物种数,但在干旱条件下入侵显著增加土壤真菌的有效物种数。结构方程模型结果表明,入侵与干旱均直接抑制羊草群落生产力。干旱通过增加土壤真菌优势菌群的丰度进而间接缓解对本地群落生产力的负面影响。此外,两者协同作用通过增加土壤真菌群落多样性抑制群落生产力。该研究为将来更好地维护草地生产力,保护优质牧草提供理论依据。